Sistema de unidades de medida

Un sistema de unidades de medida , también conocido como sistema de unidades o sistema de medición , es un conjunto de unidades de medida y reglas que las relacionan entre sí. Históricamente, los sistemas de medición han sido importantes, regulados y definidos con fines científicos y comerciales . Algunos ejemplos en uso son el Sistema Internacional de Unidades ( SI ) , la forma moderna del sistema métrico , el sistema imperial británico y el sistema de unidades de los Estados Unidos .

En la antigüedad, los sistemas de medición se definían localmente: las distintas unidades podían definirse independientemente según la longitud del pulgar de un rey o el tamaño de su pie, la longitud de su zancada, la longitud de su brazo, o quizás el peso del agua en un barril de tamaño específico, tal vez definido a su vez en manos y nudillos . La característica común era que existía alguna definición basada en algún estándar. Con el tiempo, los codos y las zancadas dieron paso a las «unidades de medida habituales» para satisfacer las necesidades de comerciantes y científicos.

La preferencia por un sistema más universal y coherente se extendió gradualmente con el crecimiento del comercio internacional y la ciencia. Cambiar un sistema de medición conlleva costos a corto plazo, lo que suele generar resistencia a dicho cambio. Científicos, ingenieros, empresas y políticos han reconocido y promovido los importantes beneficios de la transición a un sistema de medición más racional y coherente a nivel internacional, lo que ha llevado a que la mayor parte del mundo adopte un sistema métrico comúnmente aceptado.

La Revolución Francesa dio origen al sistema métrico , que se ha extendido por todo el mundo, reemplazando la mayoría de las unidades de medida convencionales. En la mayoría de los sistemas, la longitud (distancia), la masa y el tiempo son magnitudes básicas .

Más tarde, los avances científicos demostraron que se podía añadir una magnitud electromagnética, como la carga eléctrica o la corriente eléctrica, para ampliar el conjunto de magnitudes básicas. Las unidades gaussianas solo tienen longitud, masa y tiempo como magnitudes básicas, sin una dimensión electromagnética separada. Otras magnitudes, como la potencia y la velocidad , se derivan de las magnitudes básicas: por ejemplo, la velocidad es la distancia por unidad de tiempo. Históricamente, se utilizó una amplia gama de unidades para el mismo tipo de magnitud. En diferentes contextos, la longitud se medía en pulgadas , pies , yardas , brazas , varas , cadenas , furlongs , millas , millas náuticas , estadios y leguas , con factores de conversión que no se basaban en potencias de diez.

En el sistema métrico y otros sistemas recientes, las relaciones subyacentes entre magnitudes, expresadas mediante fórmulas físicas como las leyes del movimiento de Newton , se utilizan para seleccionar un pequeño número de magnitudes base para cada una, a partir de las cuales se pueden derivar todas las demás unidades. Las unidades secundarias (múltiplos y submúltiplos) se derivan de estas unidades base y derivadas mediante la multiplicación por potencias de diez. Por ejemplo, si la unidad de longitud es el metro , una distancia de 1  metro equivale a 1000  milímetros, o 0,001  kilómetros.

Los sistemas métricos de unidades han evolucionado desde la adopción del primer sistema bien definido en Francia en 1795. Durante esta evolución, el uso de estos sistemas se ha extendido por todo el mundo, primero a países de habla no inglesa y luego a países de habla inglesa.

Los múltiplos y submúltiplos de las unidades métricas se relacionan mediante potencias de diez y sus nombres se forman con prefijos . Esta relación es compatible con el sistema decimal y contribuye en gran medida a la conveniencia de las unidades métricas.

En el sistema métrico primitivo existían dos unidades básicas: el metro para la longitud y el gramo para la masa. Las demás unidades de longitud y masa, así como todas las unidades de área, volumen y unidades derivadas como la densidad, se derivaban de estas dos unidades básicas.

Las medidas usuelles ( en francés , medidas habituales ) fueron un sistema de medición introducido como un compromiso entre el sistema métrico y las medidas tradicionales. Se utilizó en Francia desde 1812 hasta 1839.

Se han utilizado diversas variantes del sistema métrico. Entre ellas se incluyen los sistemas gravitacionales , el sistema centímetro-gramo-segundo (cgs), útil en ciencia, el sistema metro-tonelada-segundo (mts), utilizado en la URSS, y el sistema metro-kilogramo-segundo (mks). En algunos campos de la ingeniería, como el diseño asistido por ordenador , también se utiliza el sistema milímetro-gramo-segundo (mmgs). ^{[ 4 ]}

El estándar internacional actual para el sistema métrico es el Sistema Internacional de Unidades ( SI ). Es un sistema en el que todas las unidades se pueden expresar en términos de siete unidades. Las unidades que sirven como unidades base del SI son el metro , el kilogramo , el segundo , el amperio , el kelvin , el mol y la candela .

Tanto las unidades imperiales británicas como las unidades de medida estadounidenses derivan de unidades inglesas anteriores . Las unidades imperiales se usaban principalmente en el antiguo Imperio Británico y la Commonwealth británica , pero en todos estos países han sido sustituidas en gran medida por el sistema métrico. Todavía se utilizan para algunas aplicaciones en el Reino Unido, pero han sido reemplazadas en su mayoría por el sistema métrico en aplicaciones comerciales , científicas e industriales . Sin embargo, las unidades de medida estadounidenses siguen siendo el principal sistema de medición en los Estados Unidos . Si bien se han dado algunos pasos hacia la metrificación (principalmente a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970), las unidades de medida estadounidenses mantienen una fuerte presencia debido a la vasta infraestructura industrial y el desarrollo comercial.

Aunque los sistemas imperial británico y estadounidense están estrechamente relacionados, existen varias diferencias entre ellos . Las unidades de longitud y área ( pulgada , pie , yarda , milla , etc.) han sido idénticas desde la adopción del Acuerdo Internacional de la Yarda y la Libra ; sin embargo, Estados Unidos y, anteriormente, la India conservaron definiciones más antiguas para fines de topografía. Esto dio origen al pie topográfico estadounidense , por ejemplo. Las unidades avoirdupois de masa y peso difieren para unidades mayores que una libra (lb). El sistema imperial británico utiliza una piedra de 14  lb, un centenar largo de 112  lb y una tonelada larga de 2240  lb. La piedra no es una medida de peso utilizada en Estados Unidos. El sistema estadounidense utiliza el centenar corto de 100  lb y la tonelada corta de 2000  lb.

La principal diferencia entre estos sistemas radica en sus unidades de volumen. Una onza líquida imperial de 28,4130625  ml es un 3,924 % menor que la onza líquida estadounidense (fl  oz) de 29,5735295625 mililitros (ml). Sin embargo, dado que hay 16 onzas líquidas  estadounidenses en una pinta estadounidense y 20 onzas líquidas imperiales en una pinta imperial, la pinta imperial es un 20,095 % mayor que una pinta estadounidense, y lo mismo ocurre con los gills , los cuartos de galón y los galones : seis galones estadounidenses (22,712470704 L) son solo un 0,08 % menos que cinco galones imperiales (22,73045 L).     

El sistema avoirdupois servía como sistema general de masa y peso. Además de este, existen los sistemas troy y de boticario . El peso troy se usaba habitualmente para metales preciosos , pólvora negra y piedras preciosas . La onza troy es la única unidad del sistema que se usa actualmente; se utiliza para metales preciosos. Aunque la onza troy es mayor que su equivalente avoirdupois, la libra es menor. La libra troy obsoleta se dividía en 12 onzas, en lugar de las 16 onzas por libra del sistema avoirdupois. El sistema de boticario se usaba tradicionalmente en farmacología , pero ahora ha sido reemplazado por el sistema métrico; compartía la misma libra y onza que el sistema troy, pero con diferentes subdivisiones.

Las unidades naturales son unidades de medida definidas en términos de constantes físicas universales , de tal manera que ciertas constantes físicas adquieren el valor numérico de uno cuando se expresan en dichas unidades. Se denominan así porque su definición se basa únicamente en propiedades de la naturaleza y no en ninguna construcción humana. Existen diversos sistemas de unidades naturales, según la elección de las constantes utilizadas.

Algunos ejemplos son los siguientes:

• Los sistemas de unidades geometrizadas son útiles en la física relativista . En estos sistemas, la velocidad de la luz y la constante gravitacional se encuentran entre las constantes elegidas.
• Las unidades de Planck son un sistema de unidades geometrizadas en el que la constante de Planck reducida se incluye en la lista de constantes definitorias. Se basa únicamente en propiedades del espacio libre, y no en las de ningún objeto o partícula.
• Las unidades de Stoney son un sistema de unidades geometrizadas que incluye la constante de Coulomb y la carga elemental .
• Las unidades atómicas son un sistema de unidades utilizado en física atómica , particularmente para describir las propiedades de los electrones . Estas unidades se han elegido para utilizar varias constantes relacionadas con el electrón: la masa del electrón , la carga elemental , la constante de Coulomb y la constante de Planck reducida . La unidad de energía en este sistema es la energía total del electrón en el átomo de Bohr y se denomina energía de Hartree . La unidad de longitud es el radio de Bohr .

Una unidad de medida que se aplica al dinero se llama unidad de cuenta en economía y unidad de medida en contabilidad. ^{[ 5 ]} Normalmente se trata de una moneda emitida por un país o una fracción de ella; por ejemplo, el dólar estadounidense y el centavo estadounidense (1/100 de dólar ) , o el euro y el eurocéntimos .

La norma ISO 4217 es el estándar internacional que describe los códigos de tres letras (también conocidos como códigos de moneda) para definir los nombres de las monedas, establecidos por la Organización Internacional de Normalización (ISO).

A lo largo de la historia, se han utilizado muchos sistemas oficiales de medición. Si bien ya no se utilizan oficialmente, algunos de estos sistemas tradicionales se emplean ocasionalmente en la vida cotidiana, por ejemplo, en la cocina .

• Conversión de unidades
• Historia del sistema métrico
• ISO 31
• Nivel de medición
• Lista de unidades de medida no coherentes
• Pesos y medidas medievales
• Patio megalítico
• Estándar de Petrogrado
• Metrología pseudocientífica
• Código Unificado para Unidades de Medida
• Pesos y medidas

• Tavernor, Robert (2007), Smoot's Ear: The Measure of Humanity , ISBN 0-300-12492-9

• CLDR – Localización Unicode de moneda, fecha, hora y números.
• Diccionario de unidades de medida
• Antiguas unidades de medida
• Medidas de la Antigüedad y la Biblia. La Antigüedad y la Biblia en Wayback Machine (archivado el 10 de mayo de 2008).
• Medidas de tierras de Reasonover: Una referencia a las medidas de tierras españolas y francesas (y sus equivalentes en inglés con tablas de conversión) utilizadas en Norteamérica.
• El Código Unificado de Unidades de Medida